2025周超《道路工程》配套讲义
第一章 总论 第一节:基本知识
一、对路基路面的要求
1.道路按使用性质分为:公路、城市道路、厂矿道路、林区道路。
2.行政分级(国、省、县、乡、村)
国道:连接国家主要城市。
省道:连接省内主要城市和地区。
县道:连接县城和乡镇及县内其他重要地点。
乡道:连接乡镇内的村庄和农田。
村道:乡村内部的小型公路。
农村公路包括:县道、乡道和村道。(占全国公路网总里程的84.6%)
3.技术分级(高速、一、二、三、四级五个等级)
高速公路:专供汽车高速行驶。
一级公路:连接重要政治、经济中心,通往重要工矿区;
二级公路:连接具体的行政中心、交通枢纽、商业地带、住宅社区;
三级公路:连接地方县镇乡村、偏远郊区或功能区域地点,基础且重要;
四级公路:连接县级行政区域和乡级行政区域的地方支线公路。
各等级占比:2023年数据
高速(3.4%)、一级(2.6%)、二级(8.1%)、三级(9.1%)、四级(73.8%);
【2023助理】公路按技术等级划分有( )。【多选】
A.高速公路 B.汽车专用公路 C.二级公路 D.四级公路
【答案】ACD【解析】高速、一二三四级。
【答案】CD
【2020助理】我国公路按照技术等级划分不包括( )。
A.一级公路 B.农村公路 C.高速公路 D.四级公路
【答案】B
【解析】公路的技术等级公路按使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路及四级公路五个技术等级。
4.公路的主要组成(平、纵、横)
公路的空间几何组成包括:位置、形状和尺寸。
平面图:由直线、圆曲线和缓和曲线组成,并称平面线形三要素。
纵断面图:直坡段和竖曲线构成。
横断面图:道路上任意一点垂直于路线的竖向剖面图。
【2018师】公路中线的平面线形由( )等组成。
A.直线 B.圆曲线 C.缓和曲线 D.竖曲线
【答案】ABC
【解析】平面图:由直线、圆曲线和缓和曲线组成,并称平面线形三要素。
【2020助理】以下不属于公路中线平面线形的是( )。
A.圆曲线 B.缓和曲线 C.竖曲线 D.直线
【答案】C
【解析】公路的空间几何组成包括位置、形状和尺寸。公路中线的平面线形由直线、圆曲线与缓和曲线等基本线形要素组成。
5.公路的结构组成部分有:
路基、路面、桥梁、隧道和交通服务设施。路基和路面是公路的主要工程结构物。
6.对路基的要求:强度、稳定性、耐久性。
7.对路面的要求:
在路基的顶面用各种材料或混合料分层铺筑而成的层状结构物。要求有足够的强度和刚度,良好的水温稳定性、耐久性、表面平整度和抗滑性。
二、路基工程设计与施工
1.路基典型的横断面形式【从未考过】
三种形式:路堤、路堑、填挖结合。
2.路基工作区与路基层位
教材:当车轮荷载引起的垂直应力与路基自重引起的垂直应力之比为1/10~1/5时,该深度范围内的路基为路基工作区。
《公路路基设计规范》JTG D30-2015:汽车荷载通过路面传到路基的应力与路基土自重应力之比大于0.1的应力分布深度范围。
补充:轻、重交通下工作区深度较小在0.8m左右,特重/极重交通的工作区深度增至1.2m。
【2019助理】 路基工作区是指汽车荷载通过路面传递到路基的应力与路基土自重应力之比大于0.1的应力分布深度范围。( )
【答案】√【解析】路基工作区的基本概念。
【2020师】路基工作区是指汽车荷载对路面的应力与路基土自重应力之比大于0.1的应力分布深度范围。( )
【答案】错误【解析】命题陷阱。路基工作区:汽车荷载通过路面传递到路基的应力与路基土自重应力之比大于0.1的应力分布深度范围。
路床:路面以下0.8/1.2m范围内的路基部分, 路床厚度是根据路基工作区深度确定的。
路床厚度需完全覆盖路基工作区深度,确保应力分布均匀。
注意:路床厚度=上+下=0.3+【0.5或0.9】
上路床固定0.3m;下路床根据交通荷载等级不同;
轻、中等及重交通:0.5 特重、极重交通:0.9
【2024检测师】1.路床是指路面结构层以下0.8m或1.2m范围内的路基部分,路床厚度是根据( )确定的。
A.路面类型 B.路基工作区深度 C.路基断面形式 D.公路自然区划
【答案】B
【解析】路面以下0.8/1.2m范围内的路基部分, 路床厚度是根据路基工作区深度确定的。
【练习】特重、极重交通公路的路床厚度为( )m。
A.0.8 B.0.9 C.1.2 D.1.5
答案:C解析:上路床固定0.3m。下路床根据交通荷载等级不同;
轻、中等及重交通:0.5 特重、极重交通:0.9
3.路基横断面组成
几何尺寸:路基宽度+高度+边坡坡度
(1)路基宽度:车道宽度与路肩宽度之和。
(2)路基高度:路基设计高程与原地面高程之差。
(3)路基边坡坡度:边坡高度与边坡宽度之比。
(4)路基附属设施:取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台等。
【2024助理】15.不属于路基附属设施的是( )。
A.弃土堆 B.碎落台 C.护坡道 D.急流槽
【答案】D【解析】P3:路基附属设施主要有取土坑、土堆、护坡道,碎落台等。
【2024检测师】 公路路基横断面的几何尺寸包括路基宽度、边坡坡度和纵坡坡度等。
(错误)
【2019师】路基横断面的几何尺寸不包括( )。
A.宽度 B.高度 C.纵坡坡度 D.边坡坡度
【答案】C【解析】几何尺寸:路基宽度+高度+边坡坡度。纵坡属于纵断面概念,不是横断面。
4.路基的排水设施【极少考察】
排水设施的分类:地面排水设施+地下排水设施
5.路基防护与支挡【极少考察】
6.路基施工【施工工艺流程,考纲有,但历年从未考察】
路堤填筑:分层铺筑、分层压实!
每层压实厚度一般不超过0.3m,在最佳含水率下压实。
【2018助理】路堤通常分层铺筑,分层压实,每层压实厚度一般不超过( )米。
A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4
【答案】C
提供坚实平整的支撑。交通荷载很小的情况下, 可以不设底基层。
要求:承载能力+抗疲劳开裂+耐久+水稳定性+抗冲刷+刚度
(3)功能层:封层、黏层、透层、排水层、防冻层。
(4)路面分类
按材料分类:沥青路面、水泥混凝土路面、砂石路面三类。
按结构的力学性能:柔性、刚性、半刚性。
【第四章有个详细类型表格,更容易考!】
柔性:粒料基层,沥青面层。
刚性:水泥混凝土面层。
半刚性:无机结合料稳定类基层。
【2019助理】公路路面基层用填隙碎石混合料属于( )基层。
A.刚性类 B.柔性类 C.半刚性类 D.以上都不是
【答案】B【解析】填隙碎石、级配碎石、沥青稳定类都是柔性基层;加了无机结合料的是半刚性基层;纯混凝土的是刚性。
2.路面设计
(1)沥青路面设计
①结构特点:无考点。②标准轴载与交通荷载等级
沥青路面设计采用轴重为100KN的单轴-双轮组轴载作为标准轴载,以BZZ-100表示。
交通荷载划分为:极重、特重、重、中等、轻五个等级。
③设计标准
公路等级 |
高速 |
一级 |
二级 |
三级 |
四级 |
目标可靠度(%) |
95 |
90 |
85 |
80 |
75 |
目标可靠指数 |
1.65 |
1.28 |
1.04 |
0.84 |
0.52 |
【2020师】根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)的规定,沥青路面设计应采用轴重( )kN的单轴-双轮组轴载作为设计荷载。
A. 30 B. 50 C. 60 D. 100
【答案】D【解析】基本概念的数据。
④设计理论与材料设计参数
用作基层和底基层的粒料类材料,如级配碎石、砾石应满足:公称最大粒径和CBR值要求。
用作基层和底基层的无机结合料稳定类材料应满足:
公称最大粒径和7d无侧限抗压强度的要求。
无机结合料稳定类成型试件的龄期要求:
水泥稳定类+水泥粉煤灰稳定类:90d;石灰稳定类+石灰粉煤灰稳定类:180d
【2020助理】无机结合料稳定材料弯拉强度试件的养生时间视需要而定,水泥稳定材料、水泥粉煤灰稳定材料的养生龄期应是90d,石灰稳定材料和石灰粉煤灰稳定材料的养生龄期应是180d。( )
【答案】正确【解析】对无侧限抗压强度试验,标准养生龄期是7d,最后一天浸水。对弯拉强度、间接抗拉强度,水泥稳定材料类的标准养生龄期是90d,石灰稳定材料类的标准养生龄期是180d。
⑤既有路面调查分析【沥青路面改扩建】
【2023检师多选】关于通车道路路面调查和分析的表述正确的有( )。
A.路面破损状况调查应包括路面病害类型、严重程度、范围和数量等
B.因路基问题导致路面损坏的路段,应取样调查路基土质类型、含水率和CBR值等
C.路面结构层的模量可以利用弯沉盆反演或芯样实测的方法确定
D.路面无机结合料稳定层弯拉强度,可根据现场取芯实测的无侧限抗压强度换算
【答案】ABCD
(2)水泥混凝土路面设计
①结构特点
强度高、稳定性和耐久性好,较难修复,有接缝,舒适性差。
②标准轴载与交通等级
水泥混凝土路面设计以100KN单轴-双轮组荷载作为标准轴载。
交通荷载分级:极重、特重、重、中等、轻五个等级。
③设计标准
水泥混凝土的设计强度采用28d龄期的弯拉强度。陷阱:给改为抗压强度。
【2024助理】根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011),路面水泥混凝土的强度以( )控制。
A.7d抗压强度 B.7d弯拉强度 C.28d抗压强度 D.28d弯拉强度
【答案】D【解析】P6:水泥混凝土的设计强度采用28d弯拉强度。
【2023检测师】根据水泥混凝土路面结构设计要求,水泥混凝土的设计强度采用( )龄期的弯拉强度。
A.3d B.7d C.14d D.28d
【答案】D【解析】水泥混凝土的设计强度采用28d龄期的弯拉强度。
④设计理论与材料设计参数:略
⑤旧水泥混凝土路面调查【改扩建】
【2018师多选】旧水泥混凝土路面加铺设计前,需要调查的内容包括( )。
A.路表弯沉 B.接缝传荷能力 C.板底脱空状况 D.路面厚度
【答案】ABCD
【解析】⑤旧水泥混凝土路面调查,需要试验检测的内容有:路面损坏状况和路面结构强度(包括路表弯沉、接缝传荷能力、板底脱空状况、面层厚度和混凝土强度等)。
3.沥青混合料路面施工
(1)原材料:沥青混合料由 沥青+粗集料+细集料+矿粉
(2)混合料:验证高温稳定性(车辙试验)、水稳定性(浸水马歇尔试验+冻融劈裂试验)、弯曲试验、渗水试验。
(3)施工与质量控制:工序
混合料的拌制→运输→摊铺→碾压等环节。
混合料施工过程控制中,施工温度是控制重点!
(加热温度、出料温度、废弃温度、摊铺温度、碾压温度、开放交通的路表温度50℃)
补充:《公路沥青路面施工技术规范》,热拌沥青混合料施工,高速公路和一级公路不得低于10℃,其他公路不得低于5℃。【气温】
【18师】高速公路热拌沥青混合料施工时,气温不得低于( )℃。
A.5 B.10 C.20 D.25
【答案】B,《公路沥青路面施工技术规范》,高速公路和一级公路不得低于10℃,其他公路不得低于5℃。
【18师】热拌沥青混合料路面摊铺后自然冷却到表面温度低于( )℃方可开放交通。
A.20 B.30 C.50 D.70
【答案】C
【2020助理】热拌沥青混合料路面摊铺后自然冷却到表面温度低于30℃方可开放交通。
(错误)
【2021检师判断】2.为保证工程质量,气温低于10℃时,不得进行高速公路热拌沥青混合料路面施工。(正确)
4.水泥混凝土路面施工【从未考过】
(1)原材料:水泥+粗集料+细集料+水+外加剂+接缝材料。
细集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂或机制砂。
饮用水可以直接作为混凝土搅拌与养生用水。
(2)28d弯拉强度标准值根据交通荷载等级确定。
(3)施工与质量控制
主要工序:混凝土搅拌与运输→面层铺筑→接缝施工→抗滑构造施工→养生
实测混凝土强度大于设计强度的80%后,可停止养生。
面层达到设计弯拉强度后,方可开放交通。
5.基层和底基层的材料与施工
【稳定类(养生→强度)/粒料类(挤嵌→CBR)】
(1)无机结合料稳定类【用A稳定B】
①分类:水泥稳定类、石灰稳定类、石灰粉煤灰稳定类等。
在土或者集料(B)中,加入一定配比的A,经拌和后压实成型,养生硬化后得到的材料。
水泥剂量=水泥质量/全部干燥被稳定材料质量=A/B【第四章重复】
②原材料要求:水泥强度应为32.5或42.5,初凝时间应大于3h,终凝时间应大于6h且小于10h。
③混合料组成设计与配合比施工质量控制的主要指标:7d龄期无侧限抗压强度。
④施工:
拌和→摊铺→碾压(最佳含水率下)→养生(不少于7天)
施工完成后,钻芯取样检测压实度、强度;
高速、一级公路的基层、底基层,应在养生7-10d内检测弯沉。
【2018助理】无机结合料料稳定类材料的施工工序主要包括( )。
A.拌合 B.摊铺 C.碾压 D.养生
【答案】ABCD【解析】工序主要包括拌和、摊铺、碾压和养生。
【2019检测师】 高速公路和一级公路的基层应在养生( )天内检测弯沉。
A.3~5 B.5~7 C.7~10 D.10~14
【答案】C【解析】对高速公路和一级公路的基层、底基层,应在养生7~10d内检测弯沉。
(2)粒料类基层和底基层
①分类:级配碎石、级配砾石;未筛分碎石、天然砂砾、填隙碎石等。
②原材料要求:
③混合料组成设计:强度控制指标是CBR强度值。
④施工:【以下未考过,略】
级配碎石、级配砾石:拌和→摊铺→碾压;
施工质量检测项目:压实度,弯沉值,颗粒组成。
天然砂砾、填隙碎石:摊铺→碾压;
施工质量检测项目:固体体积率,弯沉值。
【以下未考过,略】
(3)贫混凝土基层(水泥用量较普通的低一些):水泥剂量不大于13%。
(4)沥青稳定碎石基层
工序:拌和→摊铺→碾压
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